首页 > 用户投稿

热力学第三定律

实习编辑 • 2023-11-23 19:33:16 • 用户投稿 • 阅读 3

[拼音]：relixuedi-sandinglü

[外文]：thirdlawofthermodynamics

研究当温度趋于绝对零度时物质性质的热力学定律。用热力学第二定律的公式确定熵时，留下一个常数无法确定。但已知许多物理、化学现象和此常数有重要关系。热力学第三定律解决了确定熵常数的问题。

在等压条件下的化学反应热q和化学亲合势a有下列关系：

热力学第三定律

即

式中q是系统经等压过程吸收的热量，它等于系统的焓变q＝-δh；a是化学亲合势，它等于吉布斯函数的减小量a＝-δg。大量实验结果表明:当温度趋于绝对零度时，化学亲合势和反应热相等，并且当t→0时，q-a这个量趋于零的速度比t的一次方趋于零的速度快，即有关系

从热力学关系很自然得到

此式就是w.能斯脱在研究低温下各种化学反应性质时，总结大量实验资料于1906年提出的一个普遍规律，称为能斯脱定理。表述为：凝聚系的熵在等温过程中的改变随热力学温度趋于零。这个定理后来称为热力学第三定律。由能斯脱定理可推出另一原理：“不可能用有限手续使一物体冷却到绝对温度的零度”，这个原理叫做绝对零度不能达到原理。它是热力学第三定律的另一种表述。

后来人们发现，能斯脱定理只适用于晶体，对非晶体不适用，而绝对零度不能达到原理则更具有普遍性，所以把绝对零度不能达到原理作为热力学第三定律的标准说法，而把能斯脱定理作为它的推论。

1911年m.普朗克提出绝对熵的概念，即规定绝对零度时熵本身等于零，而不是熵的改变等于零，即

在这样规定之后，熵的数值中就不再包含任意常数了。绝对熵的说法可以代替能斯脱定理，且更为简单。

在第三定律建立之前，计算熵的普遍公式为

其中so为标准温度to时熵的数值，so是参量x（x可代表体积、压强等）的函数，cx为热容，根据第三定律，取t＝0为标准温度，则因so＝0而有

其积分下限必须是零，积分时保持参量x不变。这样，熵的数值就完全被确定了。

热力学第三定律本身不能用实验直接验证，其正确性是由它所得到的一切推论都与实验观测相合而得到了保证。下面用几个典型例子说明理论推论与实验观测值的符合情况：

（1）从第三定律出发并利用麦克斯韦关系推出温度趋于绝对零度时，物体的定压膨胀系数趋于零。图1是金的线胀系数α随温度变化的曲线。可以看出，当t→0时，与理论结果一致。

（2）理论推出，图2为固态氖的（摩尔）热容随温度变化的实验曲线，它显示出低温时定压热容和定容热容趋于一致。

（3）理论推出，固、液二相转变时的平衡压强随温度的变化，在t→0时，趋于零。图3表示出4he在低温下的熔解压力随温度变化的关系，由图可见，随t→0，斜率dp/dt趋于零。

第三定律在热力学中是根据实验事实总结出来的，但利用量子态的不连续概念，可以从量子统计理论导出它的结论。

参考书目王竹溪著：《热力学》，高等教育出版社，北京，1955。d.c.kelly，thermodynamicsandstatisticalphysics，academicpress，newyorkandlondon，1973.

原文标题：热力学第三定律，如若转载，请注明出处：https://www.saibowen.com/tougao/13218.html
免责声明：此资讯系转载自合作媒体或互联网其它网站，「赛伯温」登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述，文章内容仅供参考。

热力学第三定律 热力学第三定律公式 热力学第三定律介绍 热力学第三定律思维导图 热力学第三定律的普朗克说法 热力学第三定律的文字表述 热力学第三定律数学表达式 热力学第三定律 热力学第三定律是谁提出的 热力学第三定律是什么 热力学第三定律可以表示为 热力学第三定律的内容
赞 ( )
打赏 微信扫一扫微信扫一扫
上一篇：白衣天使怎么画简单又漂亮,画给白衣天使的一幅画 下一篇：顺昌宝山寺

相关推荐